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电工技师应知的40个“为什么”(一)

发布时间:2024-05-13 15:30阅读次数:
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1、为什么变压器能使交流电变压,而不能使直流电变压?
答:变压器能够改变电压的条件是初级绕组施以交流电势,产生交变磁通,交变磁通将在次级绕组产生感应电势,感应电势的大小与磁通的变化率成正比。交流电是交替变化的,当初级绕组通入交流电时,铁芯内产生的磁通也随着变化,于是次级圈数大于初级时,就能升高电压;反之,次级圈数小于初级时就能降低电压。而直流电的大小和方向不随时间变化,所以恒定直流电通入初级绕组,其铁芯内产生的磁通也是恒定不变的,就不能在次级绕组内感应出电势,所以不起变压作用。
2、为什么变压器的低压绕组在里面,而高压绕组在外面?
答:大多数变压器是把低压绕组布置在高压绕组里面,主要是从两个方面考虑的:
1)因为变压器的铁芯是接地的,低压绕组靠近铁芯,从绝缘角度容易做到。如果将高压绕组靠近铁芯,则由于高压绕组电压很高,要达到绝缘要求,就需要很多的绝缘材料和较大的绝缘距离。这样不但增加了绕组的体积,而且浪费了绝缘材料。
2)由于变压器的电压调节是靠改变高压绕组的抽头,即改变其匝数来实现的,因此把高压绕组安置在低压绕组的外面,引线也较容易。
3、为什么变压器的铁芯要接地?
答:运行中的变压器铁芯及其他附件都处于绕组周围的电场内,如不接地,铁芯及其他附件必然感应一定的电压,在外加电压的作用下,当感应电压超过对地放电电压时,就会产生放电现象。为了避免变压器的内部放电,所以要将铁芯接地。
4、为什么规定变压器绕组的温升为65℃?
答:变压器在运行中要产生铁损和铜损,这两部分损耗将全部转换成热能,使绕组和铁芯发热,造成变压器绝缘老化,缩短使用寿命。在油浸式变压器中一般都采用A级绝缘,A级绝缘的耐热极限温度为105℃,国家规定变压器绕组温升为65℃的依据是以A级绝缘为基础的。65℃+40℃=105℃是变压器绕组的极限温度,由于环境温度一般都低于40℃,故变压器绕组的温度一般达不到极限工作温度,即使在短时间内达到105℃,但由于时间很短,对绕组的绝缘并没有直接的危险。
5、为什么同步电动机不能直接启动而采用异步启动法?
答:同步电动机定子三相绕组接通电源后也和异步电动机一样,定子形成旋转磁场。此时转子接通直流电虽然被励磁形成磁极,但由于转子静止,转速为零,转子本身的机械转动惯性大,使得转子磁极不能跟上定子磁场的变化。因此不能直接启动,而是采用异步启动法。
6、为什么电压互感器二次回路要一点接地?
答:电压互感器的一次线圈接于高压系统,如果在运行中,电压互感器的绝缘发生击穿,高电压将窜入二次回路,这时除损坏二次设备外,还会威胁到电气运行人员的人身安全。为了保证二次设备和人身安全,要求电压互感器二次回路要一点接地。
7、为什么电压互感器运行中二次侧不允许短路?
答:电压互感器正常运行中,二次负载是一些仪表和继电器的大阻抗电压线圈,阻抗很大;电压互感器是恒压源,内阻抗很小,容量很小,一次绕组导线很细。当电压互感器二次发生短路时,二次电流很大,二次保险熔断会影响仪表的正确指示和保护的正常工作,当保险容量选择不当,二次发生短路保险不能熔断时,则电压互感器极易被烧坏。
8、为什么电流互感器运行中二次侧不允许开路?
答:电流互感器经常用于大电流条件下,同时由于其二次回路所串联的仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,基本上呈短路状态,所以电流互感器正常运行时,二次侧电压很低。如果其二次回路断线,则铁芯严重饱和,由于二次线圈的匝数比一次线圈的匝数多很多倍,于是在二次线圈的两端感应出比原来大很多倍的高电压,对二次回路中所有的电气设备以及工作人员的安全将造成很大危险,同时由于电流互感器二次线圈开路后将使铁芯磁通饱和,造成过热而有可能烧毁,再者铁芯中产生剩磁会增大互感器误差,所以电流互感器二次不允许开路。
9、为什么工矿企业中采用并联补偿电容器?
答:工矿企业中采用并联补偿电容器是为了补偿电力系统中感性负荷需要的无功功率,从而达到改善电网电压质量、提高功率因数、减少线路损耗、提高变压器及线路出力的目的。
10、为什么电力电容器不设置自动重合闸?
答:电力电容器不允许装设自动重合闸装置,相反应装设无压释放自动跳闸装置。主要是因为电容器放电需要一定时间,当电容器组的开关跳闸后,如果马上重合闸,电容器是来不及放电的,在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷,这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流,从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至起火爆炸。
11、为什么电力电容器组切除后,必须在3min后才允许再次合闸?
答:因为电力电容器组切除后,必须经过3min才能使电容器极板上的电荷放尽,否则会使电容器因带电荷合闸而造成电容器过电压损坏。为此电容器组切除后,必须3min后才允许再次合闸。
12、为什么电流型变频器不需要专门设置制动电路?
答:当异步电动机作为异步发电机工作时,由于直流电路电压的极性将发生变化,电能将按照异步电动机-变频器-供电电源的方向流动,可以通过适当控制直接将电能反馈还给电源,而不需要专门设置制动电路。
13、为什么要用快速熔断器做晶闸管的过流保护?
答:晶闸管的过载能力差,而快速熔断器具有动作速度快、分断能力高,过电压低等特点,适用于保护晶闸管电路。
14、为什么三相四线制系统中性线上不允许装设开关或熔断器?
答:三相四线制系统中性线上如装设开关或熔断器,当开关跳闸或熔断器熔断时将会造成零线带电,危及设备和人身安全。
15、为什么自投装置的启动回路要串联备用电源电压继电器的有压触点?
答:为了防止在备用电源无电时自投装置动作而投在无电的设备上,在自投装置的启动回路中串入备用电源电压继电器的有压触点,用以检查备用电源确有电压,保证自投装置动作的正确性,同时也加快了自投装置的动作时间。
16、为什么要装设直流绝缘监视装置?
答:变电站的直流系统中一极接地长期工作是不允许的,因为在同一极的另一地点再发生接地时,就可能造成信号装置、继电保护和控制电路的误动作。另外有一极接地时,假如再发生另一极接地就将造成直流短路。
17、为什么交直流回路不能共用一根电缆?
答:交直流回路是两个相互独立的系统,直流回路是绝缘系统,而交流回路是接地系统,若共用一根电缆,两者间容易发生短路,发生相互干扰,降低直流回路的绝缘电阻,所以不能共用。
18、为什么电力电缆要焊接地线?
答:由于电缆的金属护套与线芯是绝缘的,当电缆发生绝缘击穿或线芯中流过较大故障电流时,金属护套的感应电压可能使得内衬层击穿,引起电弧,直到将金属护套烧融成洞,为了消除这种危害,必须将金属护套、铠装层、电缆头外壳和法兰等用导线与接地网连通。
19、为什么在三相四线制供电系统中,不允许一部分设备接零而另一部分设备保护接地?
答:当采用保护接地的用电设备一相碰壳时,由于大地的电阻比中线的电阻大的多,经过机壳接地极和地形成的短路电流往往不足以使自动开关和保险动作,而接地电源的中性点电位升高,使所有接零的电气设备外壳或柜架出现了对地电压,会造成更多的触电机会。
20、为什么金属自来水管不宜作为接地体直接利用?
答:金属自来水管由于管路长,弯曲多接头也多,为了防止漏水,在接头处总是嵌入麻线或四氟带等填充物,在电气上是一种不连续的状态,这就影响了电气通路的导电性能,增大了接触电阻,作为自然接地体势必增大接地装置的总电阻值而难于符合要求。在使用中,万一某处水管带有一定电位后,就会传至相关各处管路,极易引起麻电和触电。因此,金属自来水管只有采取焊接与加跨接线等措施后,方可加以利用。

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